(57)【要約】  所定の周波数で変調された送信変調データと、所定の周波数の送信伝送クロックとを入力して送信伝送データを生成する。送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号として送信する。受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する。受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送クロックと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する。受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力する。出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調する。これにより、物理チャネルを共通化して一つにまとめることができ、高周波動作回路を削減しつつ、ノイズ発生要因を除くことができるデータ通信システムを提供する。
2011089667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で変調された送信変調データが入力されるデータ入力手段と、
所定の周波数の送信伝送クロックを出力するクロック生成手段と、
出力される前記送信伝送クロックと入力される前記送信変調データとを入力して送信伝送データを生成する送信ミキシング手段と、
前記送信伝送クロックと前記送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信するデータ加算手段と、
前記データ伝送路から前記周波数多重信号を受信するデータ受信手段と、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する第一フィルタリング手段と、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する第二フィルタリング手段と、
出力される前記受信伝送クロックを所定の周波数に分周するクロック生成手段と、
所定の周波数に分周された前記受信伝送クロックと前記受信伝送データとを入力して前記送信変調データと同一の周波数成分を出力する受信ミキシング手段と、
出力される前記周波数成分を分周された前記受信伝送クロックにより前記送信変調データと同一の受信変調データに復調するデータ復調手段と、
を有するデータ通信システム。
【請求項２】
前記送信ミキシング手段がシングルサイドバンドミキサからなる請求項１に記載のデータ通信システム。
【請求項３】
前記第一フィルタリング手段と前記第二フィルタリング手段とがパッシブ素子のみで形成されている請求項１または２に記載のデータ通信システム。
【請求項４】
前記第一フィルタリング手段と前記第二フィルタリング手段とが抵抗素子と容量素子のみで形成されている請求項３に記載のデータ通信システム。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のデータ通信システムのデータ送信装置であって、
所定の周波数で変調された送信変調データが入力されるデータ入力手段と、
所定の周波数の送信伝送クロックを出力するクロック生成手段と、
出力される前記送信伝送クロックと入力される前記送信変調データとを入力して送信伝送データを生成する送信ミキシング手段と、
前記送信伝送クロックと前記送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信するデータ加算手段と、
を有するデータ送信装置。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のデータ通信システムのデータ受信装置であって、
前記データ伝送路から前記周波数多重信号を受信するデータ受信手段と、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する第一フィルタリング手段と、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する第二フィルタリング手段と、
出力される前記受信伝送クロックを所定の周波数に分周するクロック生成手段と、
所定の周波数に分周された前記受信伝送クロックと前記受信伝送データとを入力して前記送信変調データと同一の周波数成分を出力する受信ミキシング手段と、
出力される前記周波数成分を分周された前記受信伝送クロックにより前記送信変調データと同一の受信変調データに復調するデータ復調手段と、
を有するデータ受信装置。
【請求項７】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のデータ通信システムのデータ通信方法であって、
所定の周波数で変調された送信変調データを入力し、
所定の周波数の送信伝送クロックを出力し、
出力される前記送信伝送クロックと入力される前記送信変調データとを入力して送信伝送データを生成し、
前記送信伝送クロックと前記送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信し、
前記データ伝送路から前記周波数多重信号を受信し、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力し、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力し、
出力される前記受信伝送クロックを所定の周波数に分周し、
所定の周波数に分周された前記受信伝送クロックと前記受信伝送データとを入力して前記送信変調データと同一の周波数成分を出力し、
出力される前記周波数成分を分周された前記受信伝送クロックにより前記送信変調データと同一の受信変調データに復調する、データ通信方法。
【請求項８】
請求項５に記載のデータ送信装置のデータ送信方法であって、
所定の周波数で変調された送信変調データを入力し、
所定の周波数の送信伝送クロックを出力し、
出力される前記送信伝送クロックと入力される前記送信変調データとを入力して送信伝送データを生成し、
前記送信伝送クロックと前記送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信する、データ送信方法。
【請求項９】
請求項６に記載のデータ受信装置のデータ受信方法であって、
前記データ伝送路から前記周波数多重信号を受信し、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力し、
受信された前記周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して前記送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力し、
出力される前記受信伝送クロックを所定の周波数に分周し、
所定の周波数に分周された前記受信伝送クロックと前記受信伝送データとを入力して前記送信変調データと同一の周波数成分を出力し、
出力される前記周波数成分を分周された前記受信伝送クロックにより前記送信変調データと同一の受信変調データに復調する、データ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ送信装置とデータ受信装置とが無線や有線でデータ通信するデータ通信システムおよび方法、そのデータ送信装置および方法、そのデータ受信装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、通信において送受信機器間のデータ同期を確立する送受信同期方式として、下記（１）、（２）の二つの技術が代表的であり、それぞれに利点と問題点を含んでいる。【０００３】
（１）ソースシンクロナス伝送方式：特許文献１による図５に示されるように、データ伝送と並行して、データラッチのためのソースクロックを別の物理チャネルで伝送して送受間の同期を取る方式。送受間でクロックが共通化されるため高い信号対雑音比が得られるが、データとクロックそれぞれのため二本の物理チャネルが必要となり実装上のコスト高騰要因となる。【０００４】
（２）ＰＬＬ(Phase Locked Loop)方式：送信側から送られたデータと受信側のローカル発振器が発するクロックの位相差・周波数差を検知し、この差を最小化するようにフィードバックをかけて受信側ローカル発振器の位相・周波数を変更し、送受間を同期させる。無線通信ではコスタスループが代表的である。【０００５】
この方式では、送信側のクロックを経由することなく送られたデータから受信側発振器を直接制御するため、物理的チャネルが一つで済み、ソースシンクロナス伝送方式と比較してコスト削減が可能となる。【０００６】
さらに、データ・クロック間のスキュー差、クロストークなど別々のチャネルを用いることに起因する問題がないため、（１）ソースシンクロナス型に比べて高データレート化が容易である。【０００７】
ただし、この方式では、受信側と送信側それぞれに発振器が必要となり、回路消費電力、面積ともに大きくなる要因となる。特に無線通信においては物理チャネルは空間ただ一つであるため（１）の方式がとれず、このＰＬＬ方式で送受同期を確立することになる。【０００８】
ただ、データレートに対して搬送波周波数が１００〜１０００倍であるため発振器の消費電力が大きい上、一般的な無線伝送環境においては送信側・受信側それぞれの水晶発振器が異なるため、長時間のデータ伝送が不可能という問題がある。【０００９】
特許文献２による図６に示される例もＰＬＬ方式の一つである。つまりここでは、送信側から時分割でデータとクロックを交互に受信側へ送り、時分割の周期ごとにクロックエッジを取り出して受信側の発振器（図６ではＰＬＯ）で逓倍してクロックを再生する。ただしこの方式では、データとクロックを時分割で送るため、実効的なデータレートが低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１９５３５４号公報
【特許文献２】特開平０４−２２２１３６号公報
【００１１】
上記の特許文献１，２を参照して説明した公知の送受信同期方式は、以下の課題がある。【００１２】
まず第一に、上記説明した公知のソースシンクロナス伝送方式においては、送受間で水晶発振器を共通化できるために高い信号対雑音比が実現できる。ただし、物理チャネルが二つとなるためコスト高騰要因になる。【００１３】
第二に、上記説明した公知のＰＬＬ方式においては、物理チャネルを共通化できるため実装面積が少なくて済み、高データレート化が容易という利点がある。しかし、送受それぞれに発振器が必要となるので消費電力が増大するという問題がある。【００１４】
特に、無線通信においてはＰＬＬ方式が良く使われるが、近年のデジタル無線通信規格においては、搬送波が数ＧＨｚのオーダに達しているため、全体に占める発振器の消費電力が特に大きくなっている。【００１５】
さらに、送受それぞれで水晶発振器が異なるため、パケット伝送に代表されるように数百バイトおきの再同期を要する。このことはソフトウェアなど大容量コンテンツを無線伝送する際の障害となる。
【発明の概要】
【００１６】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、物理チャネルを共通化して一つにまとめることができ、高周波動作回路を削減しつつ、ノイズ発生要因を除くことができるデータ通信システムおよび方法、そのデータ送信装置および方法、そのデータ受信装置および方法、を提供するものである。
【００１７】
本発明のデータ通信システムは、所定の周波数で変調された送信変調データが入力されるデータ入力手段と、所定の周波数の送信伝送クロックを出力するクロック生成手段と、出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを入力して送信伝送データを生成する送信ミキシング手段と、送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信するデータ加算手段と、データ伝送路から周波数多重信号を受信するデータ受信手段と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する第一フィルタリング手段と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する第二フィルタリング手段と、出力される受信伝送クロックを所定の周波数に分周するクロック生成手段と、所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力する受信ミキシング手段と、出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調するデータ復調手段と、を有する。
【００１８】
本発明のデータ送信装置は、本発明のデータ通信システムのデータ送信装置であって、所定の周波数で変調された送信変調データが入力されるデータ入力手段と、所定の周波数の送信伝送クロックを出力するクロック生成手段と、出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを入力して送信伝送データを生成する送信ミキシング手段と、送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信するデータ加算手段と、を有する。
【００１９】
本発明のデータ受信装置は、本発明のデータ通信システムのデータ受信装置であって、データ伝送路から周波数多重信号を受信するデータ受信手段と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する第一フィルタリング手段と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する第二フィルタリング手段と、出力される受信伝送クロックを所定の周波数に分周するクロック生成手段と、所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力する受信ミキシング手段と、出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調するデータ復調手段と、を有する。
【００２０】
本発明のデータ通信方法は、本発明のデータ通信システムのデータ通信方法であって、所定の周波数で変調された送信変調データを入力し、所定の周波数の送信伝送クロックを出力し、出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを入力して送信伝送データを生成し、送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信し、データ伝送路から周波数多重信号を受信し、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力し、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力し、出力される受信伝送クロックを所定の周波数に分周し、所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力し、出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調する。
【００２１】
本発明のデータ送信方法は、本発明のデータ送信装置のデータ送信方法であって、所定の周波数で変調された送信変調データを入力し、所定の周波数の送信伝送クロックを出力し、出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを入力して送信伝送データを生成し、送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信する。
【００２２】
本発明のデータ受信方法は、本発明のデータ受信装置のデータ受信方法であって、データ伝送路から周波数多重信号を受信し、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力し、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力し、出力される受信伝送クロックを所定の周波数に分周し、所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力し、出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調する。
【００２３】
なお、本発明の各種の構成要素は、その機能を実現するように形成されていればよく、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与されたデータ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置に実現された所定の機能、これらの任意の組み合わせ、等として実現することができる。
【００２４】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００２５】
本発明のデータ通信システムでは、所定の周波数で変調された送信変調データがデータ入力手段に入力される。所定の周波数の送信伝送クロックをクロック生成手段が出力する。出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを送信ミキシング手段が入力して送信伝送データを生成する。送信伝送クロックと送信伝送データとをデータ加算手段が加算して周波数多重信号としてデータ伝送路に送信する。データ伝送路から周波数多重信号をデータ受信手段が受信する。受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を第一フィルタリング手段が選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する。受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を第二フィルタリング手段が選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する。出力される受信伝送クロックをクロック生成手段が所定の周波数に分周する。所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを受信ミキシング手段が入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力する。出力される周波数成分をデータ復調手段が分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調する。従って、本発明のデータ通信システムでは、既存のデータ通信システムと比較して実装コストを削減することが可能である。その理由は、ソースシンクロナス伝送による公知の同期方式によれば、データ・クロックそれぞれに対し個別の伝送路が必要であるが、本発明のデータ通信システムでは、周波数多重によりデータとクロックを重畳させて伝送するため上記伝送路が一つと簡略化できるためである。さらに、本発明のデータ通信システムでは、公知のデータ通信システムと比較して電力消費を削減することが可能である。その理由は、公知の方式の受信回路で要していたＰＬＬなどの無線信号周波数で動作する回路が不要であるためである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。【００２７】
【図１】本発明の実施の形態のデータ通信システムの構造を示すブロック図である。
【図２】データ通信システムの要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における周波数フィルタＡ，周波数フィルタＢそれぞれの周波数特性を示す特性図である。
【図４】本発明の実施の形態における各信号周波数を示す特性図である。
【図５】特許文献１のデータ通信システムの構造を示すブロック図である。
【図６】特許文献２のデータ通信システムの構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図４を参照して説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２９】
［実施の形態の構造］
図１は本発明の実施の形態による周波数多重伝送を用いたデータ通信システム１０００の構造を示すブロック図である。
【００３０】
本実施の形態のデータ通信システム１０００は、図１および図２に示すように、所定の周波数で変調された送信変調データが入力されるデータ入力部１５０と、所定の周波数の送信伝送クロックを出力するクロック生成手段であるシンセサイザ回路１２０と、出力される送信伝送クロックと入力される送信変調データとを入力して送信伝送データを生成する送信ミキシング手段である送信ミキサ１４０と、送信伝送クロックと送信伝送データとを加算して周波数多重信号としてデータ伝送路３００に送信するデータ加算手段であるデータ加算器１７０と、データ伝送路３００から周波数多重信号を受信するデータ受信手段である受信アンテナ２１０と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信伝送データと同一の周波数成分の受信伝送データを出力する第一フィルタリング手段である周波数フィルタＡ２３０と、受信された周波数多重信号から所定の周波数成分を選択的に除去して送信変調データと同一の周波数成分の受信伝送クロックを出力する第二フィルタリング手段である周波数フィルタＢ２４０と、出力される受信伝送クロックを所定の周波数に分周するクロック生成手段であるクロック生成器２５０と、所定の周波数に分周された受信伝送クロックと受信伝送データとを入力して送信変調データと同一の周波数成分を出力する受信ミキシング手段である受信ミキサ２６０と、出力される周波数成分を分周された受信伝送クロックにより送信変調データと同一の受信変調データに復調するデータ復調手段である復調器２７０と、を有する。
【００３１】
より具体的には、本実施の形態のデータ通信システム１０００は、データ送信装置１００と、データ受信装置２００とが、ここでは無線のデータ伝送路３００で接続されている。
【００３２】
つぎに、データ送信装置１００とデータ受信装置２００との、個々のブロック図を図２に詳細に示す。まず初めに、データ送信装置１００では、水晶発振器１１０で生成された参照クロックはシンセサイザ回路１２０へと入力される。
【００３３】
このシンセサイザ回路１２０において、参照クロックから通信伝送に好適な周波数ｆＣを有する送信伝送クロックが出力され、ＰＡ(Power Amplifier)Ｃ１３０と送信ミキサ１４０とに入力される。ＰＡＣ１３０に入力された送信伝送クロックは通信伝送に好適な強度まで増幅される。
【００３４】
一方、送信ミキサ１４０は、上述の送信伝送クロックのみならず、所定の周波数ｆＴで予め変調された送信変調データもデータ入力部１５０から入力され、周波数（ｆＣ−ｆＴ＝）ｆＤの送信伝送データを生成する。
【００３５】
この送信ミキサ１４０から出力された送信伝送データはＰＡＤ１６０へ入力され、ＰＡＣ１３０に入力された送信伝送クロックと同様に、通信伝送に好適な強度まで増幅される。
【００３６】
ＰＡＤ１６０とＰＡＣ１３０のそれぞれの出力はデータ加算器１７０で加算され、二つ周波数ｆＣ，ｆＤで多重化された周波数多重信号である伝送ＦＤＭ(Frequency Division Multiplexing)信号となる。データ送信装置１００は、以上のような構造からなり、送信する伝送ＦＤＭ信号は、データ伝送路３００によりデータ受信装置２００に受信される。
【００３７】
なお、図２に示すのは無線通信における例であり、伝送ＦＤＭ信号はＰＡＤ１６０およびＰＡＣ１３０の出力に置かれた送信アンテナ１８０から電磁波に変換されて空間中を伝送され、受信アンテナ２１０において再度電気信号へと変換され、データ受信装置２００へ入力される。
【００３８】
受信アンテナ２１０において電気信号へと変換された伝送ＦＤＭ信号はＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２２０に入力され、後段回路で許容される信号対雑音比、信号強度、歪みを保ちつつ増幅された後に出力され、周波数フィルタＡ２３０，周波数フィルタＢ２４０それぞれに入力される。
【００３９】
ここで周波数フィルタＡ２３０，周波数フィルタＢ２４０は何れも、抵抗と容量から構成されるツインＴ型ノッチフィルタであり、周波数フィルタＡ２３０は周波数成分ｆＣを、周波数フィルタＢ２４０は周波数成分ｆＤを、それぞれ選択的に除去する。
【００４０】
よって、周波数成分ｆＣと周波数成分ｆＤの二つで多重化された伝送ＦＤＭ信号が入力された場合、周波数フィルタＡ２３０からは送信伝送データと同じ周波数成分ｆＤの受信伝送データが出力され、周波数フィルタＢ２４０からは送信伝送クロックと同じ周波数成分ｆＣの受信伝送クロックが出力される。
【００４１】
受信伝送クロックはクロック生成器２５０に入力された後、受信ミキシング手段である受信ミキサ２６０、データ復調手段である復調器２７０が要求する周波数まで分周され、それぞれ要求ブロックへ出力される。
【００４２】
［実施の形態の動作］
つぎに、図１、図２の構成例も加え、図３、図４の周波数特性図も参照しつつ、本実施形態の周波数多重伝送を用いた送受信同期の動作について詳細に説明する。
【００４３】
まず、水晶発振器１１０から出力された周波数ｆＣ／Ｎの参照クロックを受け、シンセサイザ回路１２０はＮ逓倍により周波数ｆｃの送信伝送クロックを生成する。なお、シンセサイザ回路１２０の構成は、変調、通信帯域を満たせれば整数分周、分数分周、何れでも本発明の実施に制約はかからない。
【００４４】
この送信伝送クロックは、構成の説明で述べたようにＰＡＣ１３０と送信ミキサ１４０の二ブロックに供給されるが、ＰＡＣ１３０に供給された成分は、データ伝送路３００の前後でのＰＡＣ１３０、ＬＮＡ２２０それぞれの増幅および周波数フィルタＢ２４０での不要周波数の除去を経て、データ受信装置２００内のクロック生成器２５０まで直接送られる。
【００４５】
一方で送信ミキサ１４０に供給された成分は、周波数ｆＴの送信変調データと混合されて周波数変換を受け、周波数ｆＤの送信伝送データとされる。なお、送信ミキサ１４０による周波数変換においては、通常、所望の周波数ｆＣ−ｆＴに加えて、所望外の周波数ｆＣ＋ｆＴの成分も得られる。
【００４６】
しかし、図１の構成例ではシングルサイドバンドミキサを用いることにより、周波数ｆＣ＋ｆＴの成分が送信伝送データ内に混入することを回避している。通常のダブルサイドバンドミキサの後にフィルタを配置して周波数ｆＣ＋ｆＴの成分を除去しても、本発明の実施に制約はかからない。
【００４７】
ＰＡＣ１３０，ＰＡＤ１６０それぞれにおいて、データ伝送路３００での減衰分の一部を予め増幅し、かつ電流モードで出力することにより、送信伝送データ、送信伝送クロックそれぞれの信号を加算してｆＣ、ｆＤの伝送ＦＤＭ信号としてデータ伝送路３００に出力することが可能となる。
【００４８】
データ伝送路３００を経て、データ受信装置２００に入力された伝送ＦＤＭ信号は、ＬＮＡ２２０で増幅された後、まず、受信復調データを得るために必要な受信伝送クロックを生成するための動作に入る。
【００４９】
このためクロック生成器２５０を動作させる必要があるが、伝送ＦＤＭ信号は必要な周波数成分ｆＣ以外に周波数成分ｆＤも同等強度で含む。このため周波数フィルタＢ２４０においては周波数成分ｆＣを保ちつつ周波数成分ｆＣを除去する動作が求められる。
【００５０】
このため、図２に示す周波数フィルタＢ２４０では（式１）に示されるｆＤでノッチを形成するフィルタ回路を用いている。  
ｆＤ＝（１／２π）√（１／(Ｃ５Ｃ６Ｒ６（Ｒ４＋Ｒ５）)）  （式１）
【００５１】
ただし、（式２）、（式３）を満たすことが条件である。  
Ｒ６／Ｃ４＝（Ｒ４×Ｒ５）／（Ｃ５＋Ｃ６）  （式２）
Ｒ４×Ｒ５＝１／（（１／Ｒ４）＋（１／Ｒ５））  （式３）
【００５２】
上記周波数フィルタＢ２４０に求められる用件を達成するためには、周波数成分ｆＣのみを通過させるバンドパス構成、周波数成分ｆＤと周波数成分ｆＣとの間に遮断帯域を有するハイパス構成としても、本実施の形態の動作を得ることは可能である。
【００５３】
この周波数フィルタＢ２４０をクロック生成器２５０の前段に配置することにより、クロック生成器２５０は受信に必要な各クロックを生成することが可能となる。そのクロックの供給先の一つとして、受信ミキサ２６０がある。
【００５４】
ここでも、受信ミキサ２６０の前段に周波数フィルタＢ２４０と同様なノッチフィルタである周波数フィルタＡ２３０を配置することにより、周波数成分ｆＣを除去しつつ周波数成分ｆＤを受信ミキサ２６０に入力することが可能となる。
【００５５】
周波数フィルタＡ２３０のノッチｆＣは、（式４）で示される通りである。  
ｆＣ＝（１／２π）√（１／(Ｃ２Ｃ３Ｒ３（Ｒ１＋Ｒ２）)）  （式４）
【００５６】
ただし、（式５）、（式６）を満たすことが条件である。  
Ｒ３／Ｃ１＝（Ｒ１×Ｒ２）／（Ｃ２＋Ｃ３）  （式５）
Ｒ１×Ｒ２＝１／（（１／Ｒ１）＋（１／Ｒ２））  （式６）
【００５７】
この周波数フィルタＡ２３０においても上記周波数フィルタＢ２４０と同様ノッチフィルタに構成は限定されず、ｆＤを通過させるバンドパス構成やローパス構成でも本発明の実施による動作を得ることは可能である。
【００５８】
上記の周波数成分ｆＤと周波数成分ｆＣとを入力された受信ミキサ２６０は、データ送信装置１００内の送信ミキサ１４０と同様、ｆＣ−ｆＤの周波数変換を行うことにより、当初の送信変調データが有していた周波数ｆＴを回復し、復調器２７０を経て受信復調データを得る。
【００５９】
［実施の形態の効果］
本実施の形態のデータ通信システム１０００は、データとクロックを周波数軸上で多重化して伝送する。このため、データ・クロックそれぞれ個別の物理チャネルで伝送していた公知のソースシンクロナス伝送と比較してアンテナ・伝送線などの物理チャネルが唯一で済み、実装面積を削減できる効果がある。
【００６０】
さらに、本実施の形態の特徴として、周波数フィルタＡ２３０，周波数フィルタＢ２４０ともに抵抗・容量のパッシブ素子のみで形成されていることであり、信号、電源を加えずともｆＣ、ｆＤの選択的な出力が可能なことである。
【００６１】
また、クロック生成器２５０についても、電源と周波数ｆＣの信号入力があればデータ受信装置２００内の所望クロックを生成することが可能であり、データ送信装置１００でのシンセサイザ回路１２０は必要としない。
【００６２】
これらの結果得られる効果として、データ受信装置２００ではデータ送信装置１００からの伝送ＦＤＭ信号を受けられれば、電源ほか各種バイアスを加えるだけでデータ送信装置１００と無線帯域で同期を取ったうえ、受信復調データまで得ることが可能となり、消費電力の削減が可能となることが挙げられる。
【００６３】
加えて、データ送信装置１００の水晶発振器１１０のみでデータ送信装置１００、データ受信装置２００全てのクロック分配系が同期されているという特徴を有する。このため、送信・受信で別々の水晶発振器１１０を用いる既存の無線通信方式と異なり、データ送受を中断して再同期をかける必要がない。
【００６４】
さらに、水晶発振周波数の送受間ばらつきに起因する信号対雑音比の低下がないという効果がある。この効果により、既存の無線通信では困難であった大容量データコンテンツの授受が可能となる。
【００６５】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態ではデータ通信システム１０００のデータ送信装置１００とデータ受信装置２００とが無線のデータ伝送路３００でデータ通信することを例示した。
【００６６】
しかし、有線通信であればデータ伝送路３００は同軸ケーブルや光ファイバーケーブルに替わるのみで、データ送信装置１００およびデータ受信装置２００に変更はない。よって、本実施の形態のデータ通信システム１０００は、無線通信と有線通信との何れにも適用できるものである。
【００６７】
なお、上述のような有線のデータ伝送路(図示せず)として、現状のインターネットの他、次世代のインターネットであるＮＧＮ（Next Generation Network）も利用することができる。
【００６８】
また、データ送信装置１００やデータ受信装置２００は、その全部の要素が一個のＬＳＩとして作りこまれている必要はなく、例えば、アンテナ１７０，２１０などはオフチップでも構わない。
【００６９】
また、上記形態ではデータ受信装置２００の周波数フィルタＡ２３０，Ｂ２４０がノッチ型であることを例示した。しかし、このような周波数フィルタＡ２３０，Ｂ２４０が、バンドパス型、ローパス／ハイパス型、等に形成されていてもよい(図示せず)。
【００７０】
また、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【００７１】
この出願は、２０１０年  １月２２日に出願された日本出願特願２０１０−０１１７７８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てを、ここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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